在視頻成像的領域中，自從CMOS芯片誕生以后，恐怕關于CMOS與CCD的爭論就沒有休止過。有的人說，以CMOS的資歷它根本無法撼動CCD的，也有人說，CCD已經(jīng)成長多年，太多的技術已經(jīng)形成定式，從而不利于它的更新?？傊?，伴隨著CCD與CMOS在傳感器市場的彼消此長，這種關于CMOS的爭論就這樣一直在持續(xù)著。
如今網(wǎng)絡高清成像的監(jiān)控已經(jīng)逐漸成為風靡的趨勢一夜“殺來”。而CMOS傳感器在網(wǎng)絡監(jiān)控攝像機領域的廣泛應用也重新激起了更多人討論的興趣。于是，CMOS的發(fā)展問題也再一次的被人們所提起。如果說，模擬監(jiān)控攝像機的特點更能夠促進CCD傳感器優(yōu)勢的發(fā)揮的話，那么網(wǎng)絡高清的來臨是否能夠助長CMOS叫板CCD的資本呢?近日，隨著第七屆全球數(shù)字監(jiān)控發(fā)展論壇的在京舉行，關于CMOS前景的討論也再一次的擺上了眾人的案頭。
論歷史，C家哥兒倆各有千秋
如果說起CCD與CMOS的區(qū)別，恐怕已經(jīng)是老生常談的問題了，所以我們也不再這里過對的贅述。簡單來說，CCD的優(yōu)勢在于技術的成熟，性能的穩(wěn)定，低照度能力的強勁。但是和當前社會我們對于設備的需求相比，它依然有著明顯的硬傷，比如功耗高，工藝成本高，高像素實現(xiàn)難度大等等。這些也都是CCD芯片所被人們更多詬病的地方。而對于CMOS芯片來說，作為后起之秀的它，節(jié)能，低成本以及高清等恰恰是它的長處，同時也是未來高清化的更有效需求。因此，這也激起了大家對CMOS的更多期待。
CMOS從3T—8T的成長歷程
近些年來，雖然CMOS芯片始終處在一個默默發(fā)展的態(tài)勢。但是由于一直以來受到CCD傳感器光環(huán)的覆蓋，所以很難得到人們更多的關注。不過，這也為CMOS的發(fā)展與騰飛提供了更多的積累過程。
從最早的3TCMOS芯片的誕生，到當前8TCMOS技術的逐漸被得到信任。CMOS芯片可以說默默的走過了很長的一段發(fā)展之路。起初，3T的CMOS技術只是在簡單的復位，成像效果的曝光等方面，有著不錯的發(fā)揮，而這要是CMOS芯片最為初級的一個技術的體現(xiàn)。爾后，在之后問世的4T芯片上，相關的設備主要在信號的采樣上得到了一個非常廣泛的提升。在工作中，CMOS傳感器會將曝光采樣時間分別在亮暗兩個不同的階段進行同一場景的采樣，之后再將兩個效果進行很好的整合，從而使清晰度，低照度能力等得到最大化的提升。也更好的實現(xiàn)了CMOS芯片對于smear的改良。
突飛猛進的CMOS
之后，為了更好的實現(xiàn)圖像處理能力，從CMOS的5T芯片開始采用了更加革命性的改進，在CMOS的技術應用中，開始應用globalshutter技術，應用較高的PLS，從而使CMOS單純的在安防，手機，和電能等簡單的成像領域，實現(xiàn)了向醫(yī)療應用，機器視覺等高需求的方向邁進。
6T技術實現(xiàn)后，CMOS將globalshutter的應用實現(xiàn)了再進一步的提升，實現(xiàn)了更高的寄生光靈敏度技術。也將CMOS芯片的高清成像能力整體提升到了一個更高的層次。后來，在6T技術的基礎上，CMOS芯片又增加了控制門技術，實現(xiàn)了更快的視頻切換，可使其在應用中達到比此前更高的成像速度，這就是我們所說的7T技術?？梢哉f，在專業(yè)性上，7T的CMOS芯片已經(jīng)達到了一個非常高的水準。[nextpage]
8TCMOS實現(xiàn)CMOS傳感器的地位性飛躍
而如今，隨著8TCMOS芯片的出現(xiàn)，可以說CMOS已經(jīng)走出一套具有自身特性的技術發(fā)展道路。在性能上，CMOS已經(jīng)不再是CCD技術的附庸。在低照度上，高靈敏度的技術支持已經(jīng)使夜間的噪點和照度幾乎和CCD并無差別。而在全局快門的應用上，globalshutter不但徹底解決了拍照時的拖影問題，同時也CMOS下的高速成像變?yōu)榭赡?。自?TCMOS問世以來，CMOS傳感器已經(jīng)可以達到300fps以上甚至更高的幀速率。而其所帶來的優(yōu)勢可以利用高幀率更多的完成多幀多疊加的寬動態(tài)功能，這對于高速抓拍以及監(jiān)控無疑有著巨大的幫助。
面臨沖擊的CCD
此外，在多幀率和開窗口的功能支持下，不但可以實現(xiàn)極端光差下的合理調(diào)節(jié)，同時對于特征區(qū)域內(nèi)的靈活提取以及帶寬的節(jié)省上，無疑也有著更加明顯的突破。
可以說，正是CMOS傳感器這種系統(tǒng)化的發(fā)展歷程，使其在一條屬于自己的道路上越走越穩(wěn)。一直以來，人們總是習慣性的將CMOS芯片和CCD芯片的性能進行比較，并且更多的認為CMOS技術在主流需求上的不足，發(fā)展不成熟的弊端。但是，經(jīng)過CMOS如此扎實的發(fā)展過后，CMOS已經(jīng)逐漸走出一條屬于自己的道路，而它的應用地位也正在逐漸剝離開CCD而走的更加的獨立與自主。
CMOS后勁迅猛技術與需求同值得期待
其實在成像傳感器領域中，CCD和CMOS真可謂是一對兒老冤家了。對于二者的區(qū)別，主要還是集中在感光單元與讀出電路結構的不同，并最終導致的工藝差別。對于CCD芯片來說，它的感光單元在經(jīng)歷了從光到電的轉(zhuǎn)換之后，會以電荷的形式存儲和傳輸，因而對工藝的制作方面也有著較高的要求。而對于CMOS傳感器來說，由于它的感光段元為光電二極管，因而可以通過CMOS集成電路中實現(xiàn)攝入光的處理，此外還可以將圖像的處理電路進行更高效率的集成，所以它的優(yōu)勢集中在有著更便利的制作工藝以及更低的功耗效果。
CMOS能實現(xiàn)大逆轉(zhuǎn)么?
對于CCD技術來說，由于其從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時間，無論是在發(fā)展的成熟度還是市場的占有率上，也都具備著絕對的優(yōu)勢。因此，后起之秀的CMOS如果不具備長期的積累與機遇，是很難和CCD技術相媲美的。不過，從這些年的發(fā)展來看，經(jīng)歷了一個長時期的獨立發(fā)展，CMOS已經(jīng)逐漸形成自己的特色。而在應用上，隨著平安城市的遍地開花，高速，集成，兼容性和高清已經(jīng)成為當前傳感器的幾大發(fā)展方向，而這些卻又正式CMOS傳感技術的所長之處。在這樣的情況下，誰又能不承認CMOS技術的日益受寵呢?
作為正在上升的傳感器技術，盡管當前在一些傳統(tǒng)的性能上，還比不上CCD更加完善。不過隨著CMOS自身的提神以及大家需求的轉(zhuǎn)變，在這個此消彼長的時代里，我們又怎么能不看好CMOS的未來呢?
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